CN101358653A - 磁流体隔热装置及隔热系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种磁流体隔热装置及隔热系统，所述的隔热装置用于连接磁流体装置的导磁轴和一晶舟支撑轴，其包括：通过固定元件与导磁轴连接的第一法兰，通过固定元件与晶舟支撑轴连接的第二法兰，设置在第一和第二法兰之间的隔热层，以及用于将第一法兰、隔热层和第二法兰依次连接的锁固元件。采用本发明的隔热装置可有效防止真空反应室加热器产生的热量传递到磁流体装置中，从而避免工作温度过高对磁流体装置造成的损害。此外，通过增设一真空管道将磁流体装置附近空间产生的粉尘颗粒抽走，可避免真空反应室内的晶圆受到污染。

Description

磁流体隔热装置及隔热系统
技术领域
本发明涉及磁流体密封技术，尤其涉及一种磁流体隔热装置及相应的系统。
背景技术
磁流体装置常用于真空密封，它的功能是把旋转运动传递到密封容器内。目前，磁流体装置已在许多回转动密封设备上使用，例如单晶硅炉、真空热处理炉、离子溅射、物理化学气相沉积、离子镀膜、液晶在生、电子指示器等设备的密封，以及计算机硬盘、机器人及军工产品等环境要求较高的设备的环境密封，获得了很好的使用效果。
请参阅图1，磁流体装置主要由轴承11、磁极12、密封槽13(其内分布有磁性密封油)、磁钢14、O型圈15、不导磁座16和导磁轴17组成。图2是磁流体装置与升降机装置(elevator)的安装示意图，该磁流体装置通过紧固件(未图式)连接至升降机装置20，导磁轴17的端部从升降机装置20的通孔中露出，以便连接至密封设备中相应的连接装置(如晶舟支撑轴)，不导磁座16和升降机装置20之间没有空隙，紧密接触。
然而，采用图2所示的安装方式存在以下的不足：1)磁流体密封装置在工作时，温度容易上升，由于磁流体装置采用密封油实现密封，因此温度过高会导致真空环境的破坏，并直接影响磁流体装置的寿命；2)不导磁座16的端面上非常容易聚集较多的氯化铵，与导磁轴17摩擦后，经过常压到真空的转换后很容易带出粉尘颗粒，这些粉尘颗粒容易通过升降机装置20的通孔进入真空反应室内，对真空室内正在进行反应的晶圆造成污染，影响产品的良率。
发明内容
本发明所解决的技术问题在于提供一种磁流体隔热装置，以防止磁流体装置因工作温度过高而影响其性能和使用寿命，此外还能有效防止粉尘颗粒进入真空反应室造成晶圆污染。
为解决上述技术问题，本发明提供了一种磁流体隔热装置，用于连接磁流体装置的导磁轴和一晶舟支撑轴，所述隔热装置包括：通过固定元件与导磁轴连接的第一法兰，通过固定元件与晶舟支撑轴连接的第二法兰，设置在第一和第二法兰之间的隔热层，以及用于将第一法兰、隔热层和第二法兰依次连接的锁固元件。
所述的固定元件是螺栓，且第一法兰和导磁轴、第二法兰和晶舟支撑轴上分别开设有相应的螺孔。
所述的锁固元件是螺栓和螺帽，且所述法兰和隔热层上分别开设有和螺栓直径相匹配的通孔，此外，所述的两个法兰的通孔处还设有隔热层。
所述的隔热层采用精密陶瓷或陶瓷纤维等隔热材料制成。
本发明的另一解决方案是提供一种磁流体隔热系统，包括：具有导磁轴的磁流体装置，一晶舟支撑轴和一升降机装置，晶舟支撑轴的端部从升降机装置的通孔中露出，所述系统还包括一隔热装置，用于连接磁流体装置的导磁轴和该晶舟支撑轴，所述隔热装置包括：通过固定元件与导磁轴连接的第一法兰，通过固定元件与晶舟支撑轴连接的第二法兰，设置在第一和第二法兰之间的隔热层，以及用于将第一法兰、隔热层和第二法兰依次连接的锁固元件。
所述系统还包括位于磁流体装置上方的循环水冷却系统，该循环水冷却系统与磁流体装置和升降机装置密封连接，从而形成一个容纳所述隔热装置的隔热区。
所述循环水冷却系统形成的隔热区内设有连通至外部的真空管道，且所述真空管道的另一端连接至一真空泵的管道系统，以抽走隔热区内的空气和粉尘。
与现有技术相比，本发明通过在磁流体装置和连接至真空反应室的晶舟支撑轴之间加入一隔热装置，可有效防止真空反应室加热器产生的热量传递到磁流体装置中，从而避免工作温度过高对磁流体装置造成的损害，此外，通过真空管道将磁流体装置附近空间产生的粉尘颗粒抽走，可防止真空反应室内的晶圆受到污染。
附图说明
本发明的磁流体隔热装置及隔热系统由以下的实施例及附图给出。
图1为磁流体装置的剖面结构示意图。
图2为现有技术中磁流体装置与升降机装置的安装示意图。
图3为本发明的磁流体隔热装置的剖面结构示意图。
图4为本发明的磁流体隔热系统的安装示意图。
图5为本发明的磁流体隔热系统的工作状态示意图。
具体实施方式
以下将对本发明的磁流体隔热装置及隔热系统作进一步的详细描述。
参见图3，本发明的磁流体隔热装置包括第一法兰21、第二法兰22、和隔热层23。第一法兰21和第二法兰22通过固定元件24分别与磁流体装置的导磁轴17和连接至真空反应室的晶舟支撑轴30相连，该固定元件24可实施为螺栓，且法兰21、22和轴17、30上分别开设有与螺栓相配合的螺孔，以实现固定。隔热层23设置在第一和第二法兰21、22之间，用于阻隔磁流体装置和晶舟支撑轴之间的热传递，以防止真空反应室加热器产生的热量传递到磁流体装置中而导致其升温。第一、第二法兰21、22和隔热层23通过锁固元件相互连接固定，该锁固元件可采用螺栓25和螺母26，且法兰21、22和隔热层23的对应位置上开设有供螺栓25穿过的通孔，为了进一步提高隔热效果，每个通孔处还增设了隔热层27，所述隔热层23、27可采用精密陶瓷或陶瓷纤维等隔热材料制成。
请参阅图4，本发明的磁流体隔热装置被安装在磁流体装置和晶舟支撑轴之间，从而构成一磁流体隔热系统，与现有技术不同的是，此处的升降机装置20并没有和磁流体装置的不导磁座紧密贴合，而是相距一段距离，晶舟支撑轴30从升降机装置20的通孔中向下探出，供隔热装置连接。该磁流体隔热系统还包括位于磁流体装置上方的循环水冷却系统31，该系统31与磁流体装置、升降机装置20密封连接，从而使隔热装置容设在由磁流体装置、循环水冷却系统31、和升降机装置20围成的隔热区32中。循环水冷却系统31的设置还可辅助磁流体装置的降温。
由于磁流体装置在运行时，其不导磁座的端面上聚集较多的氯化铵，与导磁轴17摩擦后，经过常压到真空的转换很容易带出粉尘颗粒，为了防止这些粉尘颗粒进入真空反应室而污染正在反应的晶圆，本发明通过循环水冷却系统31设置了真空管道33，其一端与隔热区32连通，另一端可连接至真空泵的管道系统，以抽走隔热区32内的粉尘颗粒。
如图5所示，是本发明的隔热装置应用于化学气相沉积设备的工作状态示意图，该化学气相沉积设备通过真空泵管路40连接至真空泵(未图示)。为了简化系统结构，该磁流体隔热装置可与化学气相沉积设备共用一个真空泵，只需将真空管道33接到真空泵管路40中即可。图中的箭头表示气体流动的方向，在真空泵的作用下，形成于隔热区32内的粉尘颗粒可以被及时抽走，从而有效防止粉尘颗粒对真空反应室内晶圆的影响。
综上所述，采用本发明的隔热装置和系统可以有效降低磁流体装置的实际工作温度，延长其寿命，同时还能避免磁流体装置产生的粉尘颗粒对晶圆造成污染。

Claims (9)

1、一种磁流体隔热装置，用于连接磁流体装置的导磁轴和一晶舟支撑轴，其特征在于，所述隔热装置包括：通过固定元件与导磁轴连接的第一法兰，通过固定元件与晶舟支撑轴连接的第二法兰，设置在第一和第二法兰之间的隔热层，以及用于将第一法兰、隔热层和第二法兰依次连接的锁固元件。
2、如权利要求1所述的磁流体隔热装置，其特征在于：所述的固定元件是螺栓，且第一法兰和导磁轴、第二法兰和晶舟支撑轴上分别开设有相应的螺孔。
3、如权利要求1所述的磁流体隔热装置，其特征在于：所述的锁固元件是螺栓和螺帽，且所述法兰和隔热层上分别开设有和螺栓直径相匹配的通孔。
4、如权利要求3所述的磁流体隔热装置，其特征在于：所述的两个法兰的通孔处还设有隔热层。
5、如权利要求1或4所述的磁流体隔热装置，其特征在于：所述隔热层采用精密陶瓷或陶瓷纤维制成。
6、一种磁流体隔热系统，包括：具有导磁轴的磁流体装置，一晶舟支撑轴和一升降机装置，晶舟支撑轴的端部从升降机装置的通孔中露出，其特征在于，所述系统还包括一隔热装置，用于连接磁流体装置的导磁轴和该晶舟支撑轴，所述隔热装置包括：通过固定元件与导磁轴连接的第一法兰，通过固定元件与晶舟支撑轴连接的第二法兰，设置在第一和第二法兰之间的隔热层，以及用于将第一法兰、隔热层和第二法兰依次连接的锁固元件。
7、如权利要求6所述的磁流体隔热系统，其特征在于：所述系统还包括位于磁流体装置上方的循环水冷却系统，该循环水冷却系统与磁流体装置和升降机装置密封连接，从而形成一个容纳所述隔热装置的隔热区。
8、如权利要求7所述的磁流体隔热系统，其特征在于：循环水冷却系统形成的隔热区内设有连通至外部的真空管道。
9、如权利要求8所述的磁流体隔热系统，其特征在于：所述真空管道的另一端连接至一真空泵的管道系统，以抽走隔热区内的空气和粉尘。
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